2020年高考物理一轮复习热点题型专题03共点力的平衡(教师版)

12211221222020年考理轮习点型纳--共力平题一

受分

整法隔法应题二三静平题三题四

动平问平中临与值题题一

受分

整法隔法应．高中物理主要研究的九种力种类重力弹簧的弹力静摩擦力滑动摩擦力万有引力库仑力电场力安培力洛伦兹力整体法隔离法

大小Gmg(同高度、纬度、星球，g不同F＝kx(x为形变量＜FffmaxF＝fNmmF＝GrqF＝rF＝F＝BIL当BI时＝F＝当Bv时，F＝0整体法

方向竖直向下沿弹簧轴线与相对运动趋势方向相反与相对运动方向相反沿质点间的连线沿点电荷间的连线正负)电荷与电场强度方向相同(相反)左手定则，安培(洛伦兹力的方向总是垂直于与I(与决定的平面隔离法概念选用原则

将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度

将研究对象与周围物体分隔开的方法研究系统内物体之间的相互作用力【例题】四川省广安市、眉山市、内江市、遂宁市第三次诊)如图所，两个质量均为的球通过两根轻弹簧、连，在水平外力F作下，系统处于静止状态，弹

2AA322AA32簧实际长度相等．弹簧AB的度系数分别为、，且原长相等．弹簧、竖直方A向的夹角分别为与45°.设、B中的拉力分别为、.球直径相比弹簧长度可以忽A略．则)A．tan＝C．＝3A

B＝kAD．＝B【答案】A【解析】对面的小球进行受分析，如图甲所示：mg根据平衡条件得Fmgtan45°，＝＝2；Bcos45°对两个小球整体受力分析，如图乙所示：F1根据平衡条件得tanθ＝，又F＝，解得＝，＝＝，由题AFFF可知两弹簧的形变量相等，则有：＝＝，得：＝＝，故A正，C、DkAF错误．题二三静平【题1】国Ⅱ卷）物块在轻绳的310m/s。若为N，则A．150kgB1003kgC．200【答案A

D

=mg，F=mg．F=mg=mg，F=mg．F=mg=mgD．F=2【解析】Tfmg，fμN，N=cos数解得：，故A选符合题意。【题2】国Ⅲ卷面I、为36为g。当卡车沿平直公路匀速面I、Ⅱ压力的为FF，则1A=

3mgF=mg313mg，=mg2222【答案D【解析】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，F30F得1

，

Fmg2

由牛顿第三定律知1

1故D正确

支支【题3国2007A．支持力不变

B．D．

cos，

mgsinF

f

，正【题4如图示，质量均可忽略的轻绳与轻杆端用铰链固定，滑轮在A点上方(滑轮大小及摩擦均可不)，B端一重物．现将绳的一端拴在杆的端用拉力F将端缓慢上拉，在AB杆达到竖直前()A绳子拉力不变C．AB受力增大【答案】

B绳子拉力减小D．AB杆力不变

＝＝＝＝【解析】以B点研究对象，析受力情况：重物的拉力F(等于重物的重力)、轻杆T1的支持力和绳子的拉力F，出受力图如图所示：NT2由平衡条件得，和F的合力与大相等、方向相反，根据三角形相似可得：NT1FFFNAB又F＝

T2解得：ABF＝G，＝N∠BAO缓慢变小时AB、保不变，BO变，则F保不变，选项B、N正确．题三

动平问．动态平衡动态平衡就是通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡．．常用方法平四形定则法：但也要根据实际情况采用不同的方法，若出现直角三角形，常用三角函数表示合力与分力的关系．图法图解法分析物体动态平衡问题时，一般是物体只受三个力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化．矢量三角形法①若已知F的向、大小及一个分力F的方向，则另一分力的最小值的条件为F⊥；1212②若已知的向及一个分力F的大小、方向，则另一分力F的小值的条件为⊥F【题】全国卷Ⅰ如图，柔软轻绳的端O固定，其中间某点拴重物，用手拉住绳的另一端N初始时OM竖且MN被直OM与MN之的夹角为α(＞π)．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中()

A．MN上的张力逐渐增大B．MN上张力先增大后减小C．OM上张力逐渐增大D．上张力先增大后减小【答案】AD【解析】以物为研究对象，重力mgOM上拉力F、上拉力F，题意知，2三个力的合力始终为零，矢量三角形如图所示、的夹角为变在F转水1平的过程中，矢量三角形在同一外接圆上，由图可知上的张力逐增大，OM上1的张力先大后减小，所以AD正B、错．2【题2】2019·课标全国Ⅰ）如图，一粗糙斜面固定在地上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块。另一端与面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，至悬挂N细绳与竖直方向成5°。已知始终保持静止，则在此过程中A水平拉力的大小可能保持不变B所细绳的拉力大小一定一直增加C．M受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M受斜面的摩擦力小可能先减小后增加【答案BD【解析】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为的过程中，水平拉力F逐增大，绳子拉力T逐增大；

LL对M受分析可知，若起初M到的摩擦力f沿面向下，则随着绳子拉力的加，则摩擦力f

也逐渐增大；若起初M受的摩擦力f

沿斜面向上，则随着绳子拉力的增加，摩擦力f

可能先减小后增加。故本题选BD【题3】(2018·江省横峰中学、铅山一中等校联考)有、乙两根完全相同的轻绳，甲绳A、B两按图甲的方式固定，然后将一挂有质量为M重物的光滑轻质动滑轮挂于甲轻绳上，当滑轮静止后，设甲绳子的张力大小为F；乙绳D、E两按图乙的方固定，T1然后将同样的定滑轮且挂有质量为M的重物挂于乙轻绳上，当滑轮静止后，乙绳子的张力大小为F.现甲绳的端慢向下移动至，乙绳的E缓慢向右移动至F点在两T2绳的移动过程中，下列说法正确的()A．、都大T1T2C．、都变T1T2

B．变、变T1T2D．不变T1T2【答案】D【解析】设子总长为L，两堵竖直墙之间的距离为s，侧绳长为L，右侧绳长.1由于绳子上的拉力处处相等，所以两绳与竖直方向夹角相等，设为，则由几何知识，得：s＝＋L＝(LL，又LLL1112s得到＝；设绳子的拉力大小为F，重物的重力为.滑轮为研究对象，根据平衡条T件得Fθ＝GTG解得：F＝；可见，对题图甲，当绳子右端慢慢向下移时L没变化，则不Tθ变，绳子拉力F不；对题乙，当绳子的右端从E向F移的过程中，由于绳子的长T1度不变，所以两个绳子之间的夹角θ增大，cos减，则绳子拉力F增大，故A、B、CT2错误，D正题四

平中临与值题．临界问题

当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状恰好出现或恰好不出现，问题的描述中常刚”刚”“恰好等言叙述．．极值问题平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题．．解决极值问题和临界问题的方法极法首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点；临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即极大和极小．数学分析法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关(出函数图象，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公极值、三角函数极)．物分方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值．【题1如图示，质量为m的体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为

F、向水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角时，不论水平0恒力多，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：物体与斜面间的动摩擦因数；这一临界角θ的小．0【答案】

(2)60°【解析】cos

如所示，未施加力F时对物体受力分析，由平衡条件得sin30°＝解得＝tan＝

设斜面倾角为时，受力情况如图所示，由平衡条件得F＝sinα＋′f

F＝＋αNF＝′fNmgsin＋μmgα解得＝cos－α当cosα－＝0，即tan＝3时，F∞即“不论水恒力F多，都不能使物体沿斜面向上滑，此时，临界角θ＝＝0【例2(2019·龙江省齐齐哈尔市调)重力都为G的两个小球和用段轻绳按如图所示连接后悬挂在O点，OB间绳子长度是